Гидроксид калия

Гидрокси́д ка́лия (лат. Kalii hydroxidum) — неорганическое соединение с химической формулой KOH. Бесцветные, очень гигроскопичные кристаллы, но гигроскопичность меньше, чем у гидроксида натрия. Водные растворы KOH имеют сильнощелочную реакцию. Получают электролизом растворов KCl, применяют в производстве жидких мыл, для получения различных соединений калия.

Гидроксид калия
Potassium-hydroxide-xtal-3D-vdW.png
Potassium hydroxide.jpg
Общие
Систематическое
наименование
Гидроксид калия
Традиционные названия Гидроксид калия, кали едкое[1],
каустический поташ, едкий калий
Хим. формула KOH
Рац. формула KOH
Физические свойства
Состояние твёрдое
Молярная масса 56,1056 г/моль
Плотность 2,044 г/см³
Термические свойства
Температура
 • плавления 405 °C
 • кипения 1325 °C
Энтальпия
 • образования −425,8 кДж/моль
 • плавления 7,5 кДж/моль
 • кипения 128,9 кДж/моль
Давление пара 1 ± 1 мм рт.ст.[2]
Химические свойства
Растворимость
 • в воде 107 г / 100 мл (15 °C)
 • в спирте 38,7 (28 °C)
Оптические свойства
Показатель преломления 1.409
Классификация
Рег. номер CAS 1310-58-3
PubChem
Рег. номер EINECS 215-181-3
SMILES
InChI
Кодекс Алиментариус E525
RTECS TT2100000
ChEBI 32035
Номер ООН 1813
ChemSpider
Безопасность
Предельная концентрация 0,5 мг/м³
ЛД50 149,92 мг/кг
Токсичность ирритант, высокотоксичен
Пиктограммы СГС Пиктограмма «Коррозия» системы СГСПиктограмма «Восклицательный знак» системы СГС
NFPA 704
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Тривиальные названия: едкое кали[1], каустический поташ, а также гидрат окиси калия, гидроокись калия, калиевая щёлочь[3], калиевый щёлок.

Физические свойстваПравить

Имеет вид бесцветных кристаллов. Может находиться в двух различных модификациях: моноклинной, устойчивой до 247 °C и кубической, аналогичной таковой у хлорида натрия (a = 0,533 нм, z = 4, пространственная группа Fm3m). Температура плавления 405 °C, кипения 1325 °C, плотность 2,044 г/см3. Растворим в воде — 107 г / 100 мл (15 °C)[4][5].

Химические свойстваПравить

 
 
 
 
 

Гидроксид калия получают электролизом растворов KCl, обычно с применением ртутных катодов, что даёт продукт высокой чистоты, не содержащий примеси хлоридов:

 

Электролиз расплава протекает по следующему уравнению:

 

Именно так впервые были получены чистые натрий и калий учёным Дэви.

ПрименениеПравить

Гидроксид калия является практически универсальным химическим соединением. Ниже приведены примеры материалов и процессы, в которых он используется:

  • нейтрализация кислот,
  • щелочные элементы,
  • катализ
  • моющие средства,
  • буровые растворы,
  • красители,
  • удобрения,
  • производство пищевых продуктов,
  • газоочистка,
  • металлургическое производство,
  • переработка нефти,
  • различные органические и неорганические вещества,
  • производство бумаги,
  • пестициды,
  • фармацевтика,
  • регулирование pH,
  • карбонат калия и другие калийные соединения,
  • мыла,
  • синтетический каучук[3].

В пищевой промышленности обозначается как пищевая добавка E525. Используется как регулятор кислотности, в качестве осушителя и средства для снятия кожицы с овощей, корнеплодов и фруктов. Он также используется в качестве катализатора в некоторых реакциях.

Также используется для получения метана, поглощения кислотных газов и обнаружения некоторых катионов в растворах.

Популярное средство в производстве косметической продукции, вступая в реакцию с жирными маслами, расщепляется и омыливает при этом масла.

В качестве агента для растворения засоров канализационных труб, в виде сухих гранул или в составе гелей (наряду с гидроксидом натрия). Гидроксид калия дезагрегирует засор и способствует лёгкому продвижению его далее по трубе.

В циркониевом производстве используется для получения обесфторенного гидроксида циркония.

В сфере промышленной мойки продукты на основе гидроксида калия, нагретые до 50-60 °С, применяются для очистки изделий из нержавеющей стали от жира и других масляных веществ, а также остатков механической обработки.

Используется в качестве электролита в щелочных (алкалиновых) батарейках.

Также применяется в ресомации — альтернативном способе «захоронения» тел.

5 % раствор гидроксида калия используется в медицине для лечения бородавок[6].

В фотографии используется как компонент проявителей, тонеров, индикаторов тиосульфатов и для удаления эмульсии с фотографических материалов[7].

ПроизводствоПравить

В промышленном масштабе гидроксид калия получают электролизом хлористого калия.

Возможны три варианта проведения электролиза:

  • электролиз с твердым асбестовым катодом (диафрагменный метод производства),
  • электролиз с полимерным катодом (мембранный метод производства),
  • электролиз с жидким ртутным катодом (ртутный метод производства).

В ряду электрохимических методов производства самым легким и удобным способом является электролиз с ртутным катодом, но этот метод наносит значительный вред окружающей среде в результате испарения и утечек металлической ртути. Мембранный метод производства самый эффективный, но и самый сложный.

В то время как диафрагменный и ртутный методы были известны соответственно с 1885 и 1892 гг., мембранный метод появился сравнительно недавно — в 1970 гг.

Основной тенденцией в мировом производстве гидроксида калия в последние 10 лет является переход производителей на мембранный метод электролиза. Ртутный электролиз является устаревшей, экономически невыгодной и негативно действующей на окружающую среду технологией. Мембранный электролиз полностью исключает использование ртути. Экологическая безопасность мембранного метода заключается в том, что сточные воды после очистки вновь подаются в технологический цикл, а не сбрасываются в канализацию.

При использовании данного метода решаются следующие задачи:

  • исключается стадия сжижения и испарения хлора,
  • водород используется для технологического пара, исключаются газовые выбросы хлора и его соединений.

Мировым лидером в области мембранных технологий является японская компания «Асахи Касэй».

В России производство гидроксида калия осуществляется мембранным (ООО «Сода-Хлорат») методом.

Особенностью технологического оформления производства гидроксида калия является тот факт, что на аналогичных установках электролиза можно выпускать как едкое кали, так и каустическую соду. Это позволяет производителям без существенных капиталовложений переходить на производство гидроксида калия взамен каустической соды, производство которой не столь рентабельно, а сбыт в последние годы усложняется. При этом в случае изменений на рынке возможен безболезненный перевод электролизёров на производство ранее выпускавшегося продукта.

Примером перевода части мощностей с производства гидроксида натрия на гидроксид калия может служить ОАО «Завод полимеров КЧХК», начавший промышленный выпуск едкого кали на пяти электролизерах в 2007 году.[3]

Меры предосторожности при обращении с гидроксидом калияПравить

Гидроксид калия — едкое, токсичное вещество, обладающее ярко выраженными щелочными свойствами. По степени воздействия на человеческий организм оно относится к веществам 2-го класса опасности. В чистом виде действует на кожу и слизистые оболочки прижигающим образом. Особенно опасным считается попадание (больших) частиц гидроксида калия в глаза. Поэтому все работы с этим веществом должны проводиться в резиновых перчатках и очках. Гидроксид калия разрушает бумагу, кожу и др. материалы органического происхождения.

Предельно допустимая концентрация аэрозоля гидроксида калия в воздухе рабочих помещений составляет 0,5 мг/м3 в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76.

Гидроксид калия не горюч, пожаро- и взрывобезопасен.

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

ЛитератураПравить

СсылкиПравить